北方冬季地面氣象觀測常見問題分析

蔡鵬　李芳　趙嫻

摘要 隨著綜合氣象業務改革的穩步推進，觀測儀器的更新換代，觀測項目的規定不斷更新，新型自動氣象站設備已在地面氣象觀測中普及使用，地面測報業務軟件更換為MOI軟件。根據地面氣象觀測規范及日常業務工作中遇到的技術問題進行整理，一方面便于氣象觀測員日常操作，另一方面也可大大提高氣象觀測數據的準確性。

關鍵詞 氣象觀測；冬季；地面；問題分析；北方地區

中圖分類號 P412.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2016）07-0255-02

Abstract With the steady progress of the comprehensive meteorological service reform，updating of observation instrument，updating continuously of the observed items，new automatic weather station equipment has been widely used in ground meteorological observation，the ground test business software is replaced by MOI software.The specification for ground meteorological observation and technical problems of daily business work were encountered，on the one hand，it is convenient for the daily operation of the meteorological observer，on the other hand，it can greatly improve the accuracy of the meteorological observation data.

Key words meteorological observer；winter；ground；problems analysis；north of China

地面氣象觀測是氣象工作的基礎，也是每個地面氣象觀測站的基本工作任務之一[1]。人們在高度關注氣象觀測資料的同時，也對氣象觀測數據的準確性提出了嚴格的要求。中國北方，由于冬季常出現降雪、凍土等需人工進行的觀測項目，加上氣溫低，氣象觀測操作難度加大，這就需要氣象觀測員及時總結和積累常見問題，進行規范的操作和應對，從而提高氣象觀測數據的準確性。張捷軍等[2]從技術性和非技術性2個方面闡述了在低溫雨雪冰凍災害天氣下，地面氣象觀測工作中應該注意的問題和處理方法；陳柳瓊等[3]根據多年的測報工作實踐和臺站經驗，針對桂西北地區冬季出現的一些天氣現象，就觀測、發報、記錄整理等方面介紹自己的一些觀測方法，并提出相關注意事項；朱 明等[4]結合氣象觀測設備的使用介紹了冬季地面氣象觀測注意事項。因此，對冬季地面氣象觀測存在的問題已經得到廣大學者的高度關注，本文則針對中國北方降雪和凍土2個專題的氣象觀測進行經驗介紹，幫助廣大氣象觀測員方便氣象觀測的操作。

1 雪深與雪壓

1.1 定義

雪深的單位為cm，取地表與積雪表面垂直距離的整數。雪壓的單位是g/cm2，即積雪在1 cm2面積上的重量，取值到1位后小位數[5]。

1.2 觀測地段的選擇與前期準備

對雪深及雪壓進行觀測的地段，宜為地面氣象觀測場周圍的地勢開闊、地面平坦的地塊。在進入冬季之前，先將選好的地段進行整理，主要是整平地面、清理雜草等，并標記好。這里入冬前要除去雜草，不能理解為將地段一定要整成裸地，只是對地段上凹凸不平的地方進行平整；對雜亂草叢等進行適當剪修，并將斷草運出地段，其目的是使地段保持大致平坦，使雪深（雪壓）觀測比較準確。冬季風比較大，光裸地面不易存在雪的臺站，尤須按上述目的要求結合當地實際情況來選定、整理觀測地段。為了保護觀測場地的自然狀態，雪深、雪壓觀測一般不能選擇在觀測場內進行。

1.3 觀測標準及注意事項

當氣象站四周視野內的地面積雪覆蓋的面積超過1/2時，要進行雪深的觀測，該過程中需要注意的問題：雪覆蓋超過1/2時要觀測雪深，觀測雪深時要注意以下幾點：在適合進行雪深觀測的日子，于每天8：00在觀測地點將量雪尺插入到雪中，至到地表，切記插入時一定要保持垂直，讀取雪深的厘米整數，小數四舍五入，平均雪深不足0.5 cm記0；每次觀測時要隨機選擇3個點進行測量，并將數據記錄下來，求平均值；3次測量地點的選擇上，要保證隨機，且彼此的距離超過10 cm，為了避免出現重復測量的情況，測量過的要做好標記；如果8：00之前雪的深度沒有達到測量的標準，而后來又達到時，要在14：00或20：00進行補測，補測雪深（雪壓）的時間僅指14：00或20：00定時觀測進行；8：00、14：00或20：00，定時之外的任何時間，都不進行補測；做好記錄，并進行備注；若氣象站四周有超過1/2的面積覆蓋積雪，但由于一些因素的影響，觀測地段沒有積雪，測量雪深時可就近選擇具有代表性的積雪區域進行雪深（雪壓）的測量。如果有風或者其他原因，造成測量點積雪的深度不一時，要盡可能選擇雪面高低差較小的地段進行測量；特殊情況：當日，地面氣象觀測簿中天氣現象欄記有積雪現象，到8：00（或14：00、 20：00）觀測時已不符合積雪現象標準，這一天既不進行雪深觀測，也不必在備注欄注明；降雪時要注意自動氣象站地溫傳感器被積雪覆蓋的狀況，當地溫傳感器被積雪覆蓋時要在觀測簿備注欄（一般備注事件的地溫傳感器的積雪情況）中備注地溫傳感器被雪覆蓋的起止時間，精確到時分。在MDOS平臺中1次降雪過程可以提交1條備注，在地溫傳感器的雪全部融化完提交。例如25日9：10至27日15：40地溫傳感器被積雪覆蓋，夜間的部分時次至15：40地溫傳感器被積雪覆蓋[1-2]。

1.4 雪壓的觀測與記錄

每月5日、10日、15日、20日、25日以及月底的最后一天，當雪深≥5 cm時，在對雪深進行觀測或者補測后，要選擇在觀測或不測點附近觀測雪壓。若在實現定好的觀測日期里，沒有積雪或者雪的深度<5 cm，之后，雪的深度≥5 cm，以及測量雪深1 d后，雪深增加的厚度≥5 cm，則應該在測完雪深后，再對雪壓進行1次補測。

1.5 降雪加密觀測

國家級地面氣象觀測站在本站出現降雪并且達到地面氣象觀測規范中記載積雪符號的情況下，應立即啟動降雪加密觀測。對于國家一般氣象站，如當日北京時間20：00以后發生降雪，應從第2天北京時間8：00開始加大測量的頻次（表1）。

1.6 數據記錄及軟件錄入注意事項

在地面氣象觀測簿中，雪深以厘米為單位，取整數記錄。在地面氣象測報業務軟件MOI中，雪深取整擴大10倍輸入，加密觀測時次按加密指令要求輸入。雪壓觀測即輸入，若8：00輸入雪壓觀測值，14：00、20：00雪壓值應刪除。在積雪加密觀測的時次，須在相應正點數據文件中記錄連續天氣現象和現在天氣現象編碼[3-4]。

2 凍土

2.1 定義

凍土是指含有水分的土壤因溫度下降到0 ℃或以下而呈凍結的狀態。承擔凍土觀測的氣象站，應根據埋入土中的凍土器內水結冰的部位和長度來測定凍結層次及其上限和下限深度。凍土深度以厘米（cm）為單位，取整數，小數四舍五入。

2.2 觀測和記錄

當地面的溫度≤0 ℃，土壤開始凍結時，應在每日的8：00對凍土進行1次觀測，直至第1年土壤解凍。遇有凍結層達到2個或2個以上時，要分別對各凍結層的上層、下層深度進行測量，并按照從下到上的順序將數據記錄在觀測薄上，若凍土的深度在0.5 cm以下時，則上限、下限的數據均可取“0”。

凍土觀測操作力求迅速，盡量勿使內管彎折。遇結冰不夠堅實或氣溫較高時尤須小心，盡量避免冰柱滑動或消融。

2.3 設備維護

當內管水量不足時，應及時補充加水。但不能在臨近觀測前加水，以免水溫偏高影響記錄。內管灌水時，應注意不能使水柱中余留氣泡。注意內管是否漏水，管里的鏈子（銅絲或線繩）是否牢固，若有漏水或不牢固，應及時修復。勿使降水和其他物體落入外管內，否則應及時清除。每年使用凍土器前，應注意檢查內管、外管的0線與地面是否齊平。若產生位移，應在土壤凍結前調整好。凍土期結束后，應將內管的水放掉，晾干，收回室內妥善保管，外管口用不滲水的物品包扎牢。在凍結較深的地區，為提取內管和觀測的方便，可在靠近凍土器的東北側設一吊架供觀測時吊取內管用。

凍土器發生故障，不作挖土觀測代替。因為凍土器測得的凍土深度與挖土觀測的深度往往差異很大，會造成記錄不規律等矛盾，因此凍土器記錄缺測時，不采用挖土觀測補救，亦不采用其他方法代替[5]。

3 結語

北方冬季氣象要素觀測，特別是需要人工觀測的雪深、雪壓和凍土，在觀測時除要根據技術規范要求進行操作外，還需要值班人員平時多積累、多總結經驗，這樣才能保證觀測數據的真實、客觀。

4 參考文獻

[1] 陳曦，王亮，王玲.冬季地面氣象觀測常見問題及應對[J].北京農業，2014（27）：135-137.

[2] 張捷軍，李肖平，廖其瑞.桂北冬季地面氣象觀測注意事項[J].氣象研究與應用，2008，29（2）：78-80.

[3] 陳柳瓊，莫海燕.冬季地面觀測注意事項[J].氣象研究與應用，2012，33（增刊1）：234-235.

[4] 朱明，康建萍.冬季地面氣象觀測注意事項[J].現代農業科技，2011（10）：23-24.

[5] 中國氣象局.地面氣象觀測規范[M].北京：氣象出版社，2003.